Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕластическа€ деформаци€ металла при прокатке 1 страница




ћеханизм пластической деформации.

Ћюбой металл €вл€етс€ кристаллическим телом, с правильным расположением атомов в кристаллической решетке.

ѕри затвердевании жидкого металла образуютс€ кристаллы правильной геометрической формы и правильным внутренним строением. ѕри дальнейшем росте, кристаллов, происходит встреча с соседними зернами, что приводит к изменению внешней геометрической формы, она становитс€ неправильной. “акие кристаллы называютс€ зернами, 0.

—оприкосновение зерен происходит по кривым лини€м. ѕрослойка, проход€ща€ между зернами, надежно скрепл€ет эти зерна между собой.

¬следствие большого числа исследований вы€влено, что разрушение металла происходит чаще всего не по границам зерен, а по самим зернам, то есть по плоскости скольжени€ кристаллов.

—хема образовани€ кристаллических зерен металла и границ между зернами .

≈сли воздействовать на образец (в данном случае мы рассматриваем раст€жение образца из м€гкой низкоуглеродистой стали) внешней силой, то образец начнет деформироватьс€, 0. Ќа участке ќј происходит удлинение образца, пропорционально нагрузке. ≈сли сн€ть нагрузку, в пределах этого участка, то образец примет свою первоначальную форму и размеры. “ака€ деформаци€ называетс€ упругой или обратимой.

ƒиаграмма раст€жени€ образца малоуглеродистой стали.

”величива€ нагрузку на образец, после достижени€ упругой деформации, котора€ соответствует точке ј, приращение деформации не будет пропорционально увеличению нагрузки, участок ј—, и удлинение образца возрастает в большей степени чем увеличение нагрузки. ƒальнейшее увеличении нагрузки приводит к разрушению образца, точка . ≈сли мы снимем нагрузку в пределах кривой ј¬, то образец останетс€ деформированным и не примет своих первоначальных форм и размеров.

ƒеформаци€, при которой тело после сн€ти€ нагрузки не возвращаетс€ к своей прежней форме и не восстанавливает своих первоначальных размеров, но не тер€ет своей целостности, называетс€ пластической деформацией. —осто€ние тела при этом называетс€ пластическим.

ќчевидно, что дл€ начала пластической деформации необходимо преодолеть упругие свойства металла. ќтсюда следует, что вс€кой пластической деформации предшествует упруга€ деформаци€. ќсновное назначение процессов ќћƒ Ц пластическа€ деформаци€ металлов с приданием им требуемой формы и размеров. ƒл€ этого к металлу прикладывают такое внешнее давление, которое создает в нем так называемое предельно внутренне напр€жение, вызывающие изменение формы металла (течение в направлении меньшего сопротивлени€), но не нарушающие св€зи между частицами, т.е. не вызывающие разрушений.

ѕри упругой деформации атомы смещаютс€ из положени€ устойчивого равновеси€, причем это смещение очень небольшое и оно не превышает рассто€ни€ между атомами.

ѕри пластической деформации атомы смещаютс€ на значительные рассто€ни€, превышающие рассто€ни€ между атомами в кристаллической решетке, и занимают новое положение устойчивого равновеси€. ¬следствие этого мен€ютс€ также механические и физические свойства металла. ѕластическа€ деформаци€ возможна тогда, когда металл обладает пластичностью, то есть металл деформируетс€ без разрушени€.

Ќа р€де опытов было показано, что деформаци€ происходит путем р€да сдвигов вдоль определенных плоскостей, называемых плоскост€ми скольжени€. ѕри сдвиге этих плоскостей на поверхности образуютс€ следы, называемые лини€ми скольжени€.

ѕлоскости скольжени€ обычно совпадают с плоскост€ми действи€ максимальных касательных напр€жений и составл€ют с направлением действи€ внешнего усили€ угол около 45∞.

ѕластическа€ деформаци€ может начатьс€ тогда, когда в металле будет создано определенное напр€женное состо€ние. ѕри этом касательные напр€жени€ на плоскост€х скольжени€ достигнут определенной предельной величины и будут способны преодолевать внутреннее сопротивление на плоскост€х скольжени€ и по границам зерен металла.

Ўтамповка жидкого металла

Ўтамповка жидкого металла €вл€етс€ одним из прогрессивных технологических процессов, позвол€ющих получать плотные заготовки с уменьшенными пропусками на механическую обработку, с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

“ехнологический процесс штамповки жидкого металла объедин€ет в себе процессы лить€ и гор€чей объемной штамповки.

ѕроцесс заключаетс€ в том, что расплав, залитый в матрицу пресс-формы, уплотн€ют пуансоном, закрепленным на ползуне гидравлического пресса, до окончани€ затвердевани€.

—опр€жение пуансона и матрицы образует закрытую фасонную полость. Ќаружные контуры заготовки получают разъемной формой, если деталь имеет наружные выступы, или неразъемной формой Ц при отсутствии выступов. ¬нутренние полости образуютс€ внедрением пуансона в жидкий металл.

ѕосле извлечени€ из пресс-формы заготовку подвергают различным видам обработки или используют без последующей обработки.

ѕод действием высокого давлени€ и быстрого охлаждени€ газы, растворенные в расплаве, остаютс€ в твердом растворе. ¬се усадочные пустоты заполн€ютс€ незатвердевшим расплавом, в результате чего заготовки получаютс€ плотными, с мелкокристаллическим строением, что позвол€ет изготавливать детали, работающие под гидравлическим давлением.

Ётим способом можно получить сложные заготовки с различными фасонными приливами на наружной поверхности, значительно выход€щими за пределы основных габаритных размеров детали. ¬ заготовках могут быть получены отверсти€, расположенные не только вдоль движени€ пуансона, но и в перпендикул€рном направлении.

¬озможно запрессовывать в заготовки металлическую и неметаллическую арматуру.

ѕроцесс используетс€ дл€ получени€ фасонных заготовок из чистых металлов и сплавов на основе магни€, алюмини€, меди, цинка, а также из черных металлов.

‘ормообразование заготовок из порошковых материалов

«аготовки из порошковых материалов получают прессованием (холодным, гор€чим), изостатическим формованием, прокаткой и другими способами.

ѕри холодном прессовании в пресс-форму засыпают определенное количество подготовленного порошка и прессуют пуансоном.

¬ процессе прессовани€ увеличиваетс€ контакт между частицами, уменьшаетс€ пористость, деформируютс€ или разрушаютс€ отдельные частицы. ѕрочность получаемой заготовки достигаетс€ благодар€ силам механического сцеплени€ частиц порошка электростатическими силами прит€жени€ и трени€. — увеличением давлени€ прессовани€ прочность заготовки возрастает. ƒавление распредел€етс€ неравномерно по высоте прессуемой заготовки из-за вли€ни€ сил трени€ порошка о стенки пресс-формы, вследствие чего заготовки получаютс€ с различной прочностью и пористостью по высоте. ¬ зависимости от размеров и сложности прессуемых заготовок примен€ют одно- и двустороннее прессование.

ќдносторонним прессованием получают заготовки простой формы с отношением высоты к диаметру, меньшим единицы, и заготовки втулок с отношением наружного диаметра к толщине стенки, меньшим трех.

ƒвустороннее прессование примен€ют дл€ формообразовани€ заготовок сложной формы. ѕосле заполнени€ пресс-формы порошком к верхнему пуансону с помощью гидропресса прикладывают давление дл€ предварительного прессовани€. «атем гидропривод выключают и удал€ют подкладку. ¬ дальнейшем в процессе прессовани€ участвуют оба пуансона. ¬ этом случае требуемое давление дл€ получени€ равномерной плотности снижаетс€ на 30Е40 %. »спользование вибрационного прессовани€ позвол€ет в дес€тки раз уменьшить требуемое давление.

¬ процессе прессовани€ частицы порошка подвергаютс€ упругому и пластическому деформированию. ѕосле извлечени€ заготовки из пресс-формы ее размеры увеличиваютс€ в результате упругого последействи€.

ѕри гор€чем прессовании технологически совмещаютс€ прессование и спекание заготовки. “емпература гор€чего прессовани€ составл€ет обычно 0,6Е0,8 температуры плавлени€ порошка. Ѕлагодар€ нагреву уплотнение протекает гораздо интенсивнее, чем при холодном прессовании. Ёто позвол€ет значительно уменьшить необходимое давление. √ор€чим прессованием получают материалы, характеризующиес€ высокой прочностью и однородностью структуры. Ётот способ примен€ют дл€ таких плохо прессуемых композиций, как тугоплавкие металлоподобные соединени€ (карбиды, бориды, силициды).

»зостатическое (всестороннее) формование примен€ют дл€ получени€ крупногабаритных заготовок с массой до 500 кг и более. ќтсутствие потерь на внешнее трение и равномерность давлени€ со всех сторон дают возможность получать необходимую плотность заготовок при давлени€х, значительно меньших, чем при прессовании в закрытых пресс-формах.

ѕри гидростатическом формовании (0) на порошок 3, заключенный в эластичную оболочку 2, передаетс€ давление с помощью жидкости, наход€щейс€ в сосуде высокого давлени€ 1. ¬ качестве рабочей жидкости используют масло, глицерин, воду и т.д.

–ис.1 —хема гидростатического формовани€

ѕрокатка Ц наиболее производительный и перспективный способ переработки порошковых материалов. ’арактерной особенностью €вл€етс€ высока€ степень автоматизации и непрерывность прокатки. —хема прокатки представлена на р0.

–ис 2.—хема прокатки порошков

ѕорошок непрерывно поступает из бункера 1 (0а) в зазор между валками. ѕри вращении валков 3 происходит обжатие и выт€жка порошка 2 в ленту или полосу 4 определенной толщины. ѕрокатка может быть совмещена со спеканием и окончательной обработкой получаемых заготовок. ¬ этом случае лента проходит через печь дл€ спекани€, а затем снова подвергаетс€ прокатке дл€ получени€ листов заданных размеров. ѕримен€€ бункеры с перегородкой (02б) изготавливают ленты из разных материалов (двухслойные). ѕрименение валков определенной формы позвол€ет получать валки различного профил€, в том числе и проволоку.

 

5 Ёлектрофизические и электрохимические методы обработки материалов

 

 Ћј——»‘» ј÷»я ‘»«» ќ-’»ћ»„≈— »’ —ѕќ—ќЅќ¬ ќЅ–јЅќ“ » ћј“≈–»јЋќ¬

 

¬ современном машиностроении при изготовлении ответственных деталей примен€ютс€ физико-химические способы размерной и упрочн€ющее-чистовой обработки. Ёти способы дополн€ют, а иногда замен€ют традиционные процессы резани€. ѕосто€нно растущие требовани€ к качеству, надежности и долговечности изделий делают актуальными создание и применение новых методов обработки и упрочн€ющей технологии дл€ повышени€ износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности и других эксплуатационных характеристик.

‘изико-химические способы имеют следующие достоинства и преимущества перед процессами резани€:

1).  опирование формы инструмента сложной формы сразу по всей поверхности заготовки при его простом поступательном движении;

2). ќбработка материалов ведетс€ при практической независимости режимов обработки от твердости и в€зкости материала;

3). ¬ыполнение уникальных операций (обработка отверстий с криволинейной или спиральной осью, изготовление очень маленьких отверстий, узких и глубоких канавок;

4). ћалые значени€ сил, действующих в процессе обработки, а при некоторых методах отсутствие механического контакта инструмента и заготовки;

5). »спользуетс€ инструмент менее твердый и менее прочный, чем обрабатываемый материал;

6). ¬ысока€ производительность обработки при сравнительно высокой точности получени€ размеров;

7). ¬озможность механизации и автоматизации процесса физико-химической обработки, а также многостаночного обслуживани€.

ќднако физико-химические способы обработки более энергоемки, чем процессы резани€. ќсновные физико-химические способы размерной и упрочн€юще-чистовой обработки заготовок следующие:

1. Ёлектроразр€дные Ч электроэрозионный, электроконтактный и абразивно-эрозионный.

2. Ёлектрохимические Ч электрохимикогидравлический и электрохимикомеханический.

3. ”льтразвуковые Ч размерна€ ультразвукова€ обработка и наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент.

4. Ћучевые Ч лазерный, электроннолучевой и плазменный.

5. ћагнитноимпульсна€ Ч индукционна€ и электродинамическа€.

6. ћагнитноабразивна€.

7.  омбинированные Ч анодно-механический, элетроэрозионно-химический, ультразвуковой-электрохимический и электролазерный.

 

¬ этих методах удаление припуска происходит путем электрической или химической эрозии. ќни особенно эффективны при изготовлении таких изделий: штампы, пресс-формы, турбинные лопатки, камеры сгорани€, фасонный твердосплавный инструмент, электронна€ аппаратура и др.

“ехнико-экономический эффект их применени€ тем выше, чем сложнее конфигураци€ обрабатываемых деталей: врем€ изготовлени€ обычных фасонных поверхностей снижаетс€ в 2 Е 3 раза, сложных Ц в 5 Е 10 раз.

 

ЁЋ≈ “–ќЁ–ќ«»ќЌЌјя ќЅ–јЅќ“ ј ћ≈“јЋЋќ¬

 

ѕоместив электроды в жидкий диэлектрик и размыка€ электрическую цепь, ученые заметили, что жидкость мутнела уже после первых разр€дов между контактами. ќни установили: это происходит потому, что в жидкости по€вл€ютс€ мельчайшие металлические шарики, которые возникают вследствие электрической эрозии электродов.

”ченые решили усилить эффект разрушени€ и попробовали применить электрические разр€ды дл€ равномерного удалени€ металла (1943 г.). — этой целью они поместили электроды (инструмент 1 и заготовку 3) в жидкий диэлектрик 4, который охлажда€ расплавленные частицы металла и не позвол€€ им оседать на противолежащий электрод (рисунок 2.1).

 

 

–исунок 2.1 Ч —хема электроискрового станка

1 Ц электрод Ч инструмент; 2 Ц ванна; 3 Ц заготовка; 4 Ц диэлектрическа€ жидкость; 5 Ц пластина изолирующа€.

 

¬ качестве генератора импульсов использовалась батаре€ конденсаторов (), зар€жаемых от источника посто€нного тока; врем€ зар€дки конденсаторов регулировали реостатом (R). “ак по€вилась перва€ в мире электроэрозионна€ установка. Ёлектрод-инструмент 1 перемещали к заготовке 3. ѕо мере их сближени€ возрастала напр€женность пол€ в пространстве между заготовкой и инструментом. Ёто пространство называют межэлектродным промежутком (ћЁѕ) или просто промежутком (зазором).

ѕри достижении определенной напр€женности пол€ на участке с минимальным рассто€нием между поверхност€ми электродов (минимальным электродным зазором), возникал электрический разр€д (протекал импульс) тока, под действием которого происходило разрушение участка заготовки. ѕродукты обработки попадали в диэлектрическую жидкость 4, где охлаждались, не достига€ электрода-инструмента 1, и затем осаждались на дно ванны. „ерез некоторое врем€ электрод-инструмент 1 прошил заготовку 3. ѕричем контур отверсти€ точно соответствовал профилю инструмента.

“ак была изобретена электроэрозионна€ размерна€ обработка материалов (ЁЁќ). ѕервоначально дл€ осуществлени€ ЁЁќ примен€лись исключительно искровые разр€ды, создаваемые конденсатором в так называемом RC -генераторе. ѕоэтому новый процесс в то врем€ называли электроискровой обработкой.

¬ начале 50-х годов XX столети€ были разработаны специальные генераторы импульсов, благодар€ которым обработку можно было проводить не только на коротких искровых разр€дах, но и на более продолжительных искро-дуговых и дуговых разр€дах. „тобы отличить новые услови€ осуществлени€ процесса, его стали называть электроимпульсной обработкой.

 

 

–исунок 2.2 Ч —хема электроимпульсной установки

1 Ц электродвигатель; 2 Ц импульсный генератор; 3 Ц электрод Ч инструмент; 4 Ц заготовка; 5 Ц ванна дл€ диэлектрической жидкости.

 

Ётот метод основан на том, что пол€рный эффект при импульсах малой и средней продолжительности приводит к повышенной эрозии анода, что используетс€ при электроискровой обработке. ѕри импульсах большой продолжительности (дуговой разр€д) значительно быстрее разрушаетс€ катод. ѕоэтому при электроимпульсной обработке примен€ют обратную пол€рность включени€ электродов и обрабатывают при действии унипол€рных импульсов, создаваемых электрическими машинами или электронным генератором. ѕродолжительность импульсов Ц 500 Е 10000 мкс. Ёлектрод Ч инструмент изнашиваетс€ значительно меньше, чем при электроискровой обработке. ѕроизводительность выше, так как мощность импульсов больше.

ћетод наиболее целесообразно примен€ть при предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в детал€х из твердых, нержавеющих и жаропрочных сплавов. ѕри электроимпульсной обработке съем металла в единицу времени в 8 Е 10 раз больше, чем при электроискровой.

ƒл€ повышени€ точности и уменьшени€ шероховатости обрабатываемых поверхностей заготовок при ЁЁќ был предложен метод высокочастотной электроискровой обработки. ќн основан на использовании электрических импульсов малой энергии при частоте 100 Е150к√ц.

 

–исунок 2.3 Ч —хема высокочастотной электроискровой обработки

1 Ц электрод Ч инструмент; 2 Ц заготовка; 3 Ц трансформатор; 4 Ц прерыватель; 5 Ц выпр€митель.

 

¬ данной схеме дугового разр€да нет, так как электрод- инструмент 1 и заготовка 2 включены во вторичную цепь трансформатора. ѕроизводительность метода в 30 Е 50 раз выше по сравнению с электроискровым при значительном увеличении точности и уменьшении шероховатости. »знос инструмента незначителен. ћетод исключает структурные изменени€ и микротрещины в поверхностном слое материала обрабатываемой заготовки.

¬ насто€щее врем€ примен€ют несколько технологических схем электроэрозионной обработки.

1). ѕрошивание Ц удаление металла из полостей, углублений, отверстий, пазов, с наружных поверхностей (рисунок 2.1.). ѕрошиванием можно получать поверхности как с пр€мой, так и с криволинейной осью. —уществует два варианта прошивани€:

Ч пр€мое копирование, когда электрод-инструмент находитс€ над заготовкой (рисунок 2.1.);

Ч обратное копирование, когда электрод-инструмент находитс€ под заготовкой. ƒвижение подачи здесь может осуществл€ть заготовка.

 

–исунок 2.4 Ч —хема обратного копировани€

1 Ц электрод Ч инструмент; 2 Ц заготовка; 3 Ц ванна; 4 Ц диэлектрик; 5 Ц продукты обработки.

 

Ётот вариант облегчает удаление продуктов обработки и за счет сокращени€ числа боковых разр€дов через частицы расплавленного металла в межэлектродном промежутке повысить точность обработки деталей.

 

2).Ёлектроэрозионное шлифование

 

 

 

–исунок 2.5 Ч —хема электроэрозионного шлифовани€

1 Ц электрод Ч инструмент; 2 Ц заготовка; 3 Ц насадка.

 

ћеталлический электрод-инструмент 1 в форме диска совершает вращательное и поступательное движени€ к заготовке 2 со скоростью . «аготовка может вращатьс€ навстречу или попутно. ∆идкость подаетс€ поливом из насадка 3. »нструмент чугунный или медный диск. ќбработку ведут на посто€нном или переменном токе. »спользуемое напр€жение Ц 10 Е 40 ¬. ћетод не обеспечивает высокой точности и низкой шероховатости, но высокопроизводителен вследствие использовани€ больших электрических мощностей.

ƒанный метод также используетс€ дл€ обработки плоских поверхностей (рисунок 2.6.).

 

 

 

–исунок 2.6 Ч —хема электроконтактной обработки плоской поверхности

1 Ц заготовка; 2 Ц инструмент; 3 Ц трансформатор.

 

 

3). –азрезание профильным или непрофилированным инструментом.

ќно включает разделение заготовки на части Ц отрезание (инструмент Ц диск или пластина), получение непр€молинейного контура Ц вырезание, которое выполн€етс€ только непрофилированным электродом Ч инструментом Ц проволока диаметром 0,02 Е 0,3 мм или стержн€, которые могут перемещатьс€ в различных направлени€х со скоростью υu в любой части заготовки. ћатериал проволоки Ц латунь, медь, вольфрам, молибден. Ќа рисунке 2.7. дана схема станка дл€ выполнени€ вырезных работ.

 

–исунок 2.7 Ч —хема копировально- вырезного электроэрозионного станка с „ѕ”

1 Ц катушка с проволокой; 2 Ц электропривод нат€жени€ проволоки; 3 Ц генератор импульсов; 4 Ц инструмент Ч проволока; 5 Ц электропривод подачи проволоки; 6 Ц электропривод винта продольной подачи стола; 7 Ц устройство системы „ѕ”; 8 Ц считывающее устройство и программоноситель; 9 Ц стол; 10 Ц электропривод винта поперечной подачи стола.

 

ƒл€ устранени€ вли€ни€ износа электрода Ч инструмента на точность прорезаемых пазов проволоку или стержень перемещают (обычно перематыванием) вдоль оси с определенной скоростью. –азрезание (вырезание) выполн€ют в ванне с диэлектрической жидкостью.

4). Ёлектроэрозионное упрочнение, включающее легирование и наращивание поверхности, обычно осуществл€ют на воздухе. „астицы расплавленного металла инструмента на воздухе не успевают остыть и оседают на поверхности заготовки, образу€ на ней слой сплава, насыщенного легирующими элемента электрода-инструмента.  роме того, нанесенный на заготовку слой закален до высокой твердости и имеет за счет этого повышенную износостойкость.

 

1. ќбщее описание процесса

 

”даление металла с заготовки происходит в среде диэлектрика за счет микроразр€дов, расплавл€ющих часть металла. –ассмотрим основные стадии протекани€ электроэрозионного процесса сн€ти€ припуска.

ѕо мере сближени€ электрода-инструмента с заготовкой напр€женность () электрического пол€ возрастает обратно пропорционально рассто€нию между электродами:

¬/м

√де U Ц разность потенциалов электрода Ч инструмента и заготовки, ¬;

S Ц зазор между электродами, м.

Ќаибольша€ напр€женность возникает на участке, где межэлектродный зазор минимален. «азор зависит от высоты hв местного или макровыступа на заготовке.

≈сли электроды сблизить до рассто€ни€ нескольких дес€тков мкм, то напр€женность пол€ в районе выступа будет наибольшей, произойдет пробой межэлектродного промежутка в этой точке, возникает электрический разр€д, через промежуток протекает ток, то есть имеет место направленное движение электронов. ¬ электрическом поле, возникшем в межэлектродном зазоре, в направлении, обратном движению электронов, происходит перемещение более т€желых частиц-ионов. Ёлектроны, имеющие меньшую массу, быстро достигают положительно зар€женной поверхности заготовки и нагревают металл, вызыва€ расплавление и испарение его в месте прохождени€ тока. ¬ результате образуетс€ углубление в форме сферической лунки радиусом R (рисунок 2.8.).

 

 

–исунок 2.8 Ч ‘орма лунки

 

¬ылетевшие из лунки частицы металла охлаждаютс€ жидкостью, котора€ находитс€ в зазоре, и застывает в виде шариков. ¬ качестве жидкости используют различные диэлектрики: керосин плюс минеральное масло в соотношении 1:1; 1:2; дистиллированную воду. ѕоверхность приобретает форму с €вно выраженными углублени€ми в виде лунок. “акие лунки формируют микрорельеф, характеризующий шероховатость поверхности. ѕоверхностный слой дна лунок испытывает воздействие термического цикла нагрева и быстрого охлаждени€ жидкостью. —войства этого сло€ отличны от свойств металла в глубине заготовки.

¬ электроискровом режиме большинство ионов, имеющих значительную массу, не успевают достичь отрицательно зар€женного электрода и вызвать удаление материала с его поверхности. —ъем металла происходит преимущественно с анода, который выбирают в качестве заготовки.  оличество и активность ионов, достигающих поверхности инструмента, определ€ет интенсивность его износа. ќчевидно, чем меньше будет износ инструмента, тем точнее можно получить деталь. ƒл€ этого стрем€тс€ сформировать импульс с меньшей длительностью, чтобы ионы не успевали достичь катода.

ѕол€рность, при которой заготовка €вл€етс€ анодом, называетс€ пр€мой. ≈сли увеличить длительность импульсов тока, то растет интенсивность съема металла с катода (инструмента) потоком ионов. ћожно подобрать такое врем€ протекани€ тока, при котором дол€ съема металла электронами составит лишь незначительную часть от общего объема удаленного с электродов материала. ѕоэтому здесь необходимо катодом выбрать заготовку.

ѕол€рность, при которой анодом €вл€етс€ инструмент, называетс€ обратной. ѕри электроимпульсном режиме Ч обратна€ пол€рность.

ѕол€рность зависит не только от длительности импульса, но и от используемых в качестве электродов материалов. ƒл€ снижени€ износа инструмента (от воздействи€ потока электронов) его выполн€ют из материалов, слабо разрушающихс€ под действием искровых разр€дов: графитовых, медно-графитовых композиций.

 оличественной оценкой износа €вл€етс€ относительный зазор. Ёто есть отношение массы (объема) съема металла с инструмента к массе (объему) сн€того металла с заготовки.

 

 

—тадии протекани€

 

ѕервой стадией эрозионного процесса €вл€етс€ пробой межэлектродного промежутка в результате образовани€ зоны с высокой напр€женностью пол€. ƒл€ диэлектрических жидкостей Е напр€женность () пол€ в момент разр€да достигает дес€тков мегавольт на метр. ѕод действием разр€да происходит ионизаци€ промежутка, через который между электродами начинает протекать электрический ток, то есть образуетс€ канал проводимости Ч узка€ цилиндрическа€ область, заполненна€ нагретым веществом (плазмой), содержащим ионы и электроны. „ерез канал проводимости протекает ток, при этом скорость нарастани€ его силы может достигать сотен килоампер в секунду. Ќа границах канала происходит плавление металла, образуютс€ лунку сферической формы.

¬торой стадией €вл€етс€ образование около канала проводимости газового пузыр€ из паров жидкости и металлов. ¬следствие высокого давлени€ (до 2∙107 ѕа) канал проводимости стремитс€ расширитьс€, сжима€ окружающую его газовую фазу. √раница канала проводимости движетс€ с высокой скоростью в радиальном направлении. —корость расширени€ может достигать 150 Е 200 м/с. Ќа наружной границе образуетс€ так называемый фронт уплотнени€, в котором давление скачкообразно мен€етс€ от исходного в жидкости до высокого его значени€ на границе ф.

“ретьей стадией будет прекращение тока, отрыв ударной волны от газового пузыр€ и продолжение его расширени€ по инерции. ”дарна€ волна гаситс€ окружающей жидкостью.

 

–исунок 2.9 Ч —хема электрического разр€да между электродами

1 Ц катод; 2 Ц микропорци€ металла, выплавленна€ на поверхности катода; 3 Ц газовый пузырь; 4 Ц расплавленные частицы металла; 5 Ц рабоча€ жидкость Ц диэлектрик; 6 Ц анод.

 

¬ начале этой стадии в зазоре (0,01Е0,05 мм) наход€тс€ жидкий металл 2 в углублени€х электродов 1 и 6; газовый пузырь 3, внутри которого имеютс€ пары 4 металлов заготовки и инструмента; жидкий диэлектрик 5.  огда газовый пузырь достигнет наибольшего размера, давление внутри него резко падает. —одержащийс€ в лунках расплавленный металл вскипает и выбрасываетс€ в межэлектродный промежуток.

Ќе вс€кий импульс, вырабатываемый генератором, вызывает эрозию электродов: так как велик зазор; мало напр€жение; вынос твердых частиц из зазора затруднен и процесс может прекратитьс€. (ѕоэтому в крупногабаритных заготовках примен€етс€ принудительноепрокачивание диэлектрика).

 

–ј«ћ≈–Ќјя ЁЋ≈ “–ќ’»ћ»„≈— јя ќЅ–јЅќ“ ј

—уществует несколько основных схем электрохимической обработки.

1). ќбработка с неподвижными электродами.

ѕо этой схеме получают местные облегчени€ в детал€х, отверсти€ в листовых материалах, нанос€т информацию (пор€дковые номера, шифры изделий и др.), удал€ют заусенцы.

 

–исунок 3.1 Ч —хема обработки с неподвижными электродами

1 Ц электрод Ч инструмент; 2 Ц заготовка; 3 Ц диэлектрик.

“ребуема€ форма углублени€ или отверсти€ получаетс€ за счет нанесени€ на заготовку 2 сло€ диэлектрика 3. Ёлектрод-инструмент 1 не перемещаетс€ к обрабатываемой поверхности Ц межэлектродный зазор по мере съема металла с заготовкой 2 возрастает, а скорость прокачки электролита снижаетс€. ѕроцесс будет неустановившимс€ с нестационарным по времени режимов обработки.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2017-03-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 646 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„еловек, которым вам суждено стать Ц это только тот человек, которым вы сами решите стать. © –альф ”олдо Ёмерсон
==> читать все изречени€...

1344 - | 1262 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.067 с.